Свойства генетического кода
РЕФЕРАТ Понятие «кода» в семиотике. Выполнила: студентка группы Лд-51 Чамина О.Г. Проверила: ст.преподаватель цикла «Прикладная лингвистика» И. В. Арзамасцева
Ульяновск 2003 Содержание Введение Код I Генетический код II Естественные «коды» Биосемиотика Зоосемиотика Сигналы обоняния Тактильная коммуникация Вкусовые коды Паралингвистика Медицинская семиотика Языки свиста и барабана Кинесика и проссемика Музыкальные коды Формализованные языки Математический код Письменные языки, неизвестные азбуки, секретные коды Естественные языки Визуальные коммуникации Семантика Языковой код Социокод Международный код Заключение Введение Код - это образ информации. И информационный процесс не может происходить, если в информационной системе нет такого элемента, как код. Своё отношение к объекту, например к собеседнику, человек может передать различными способами: сообщением, взглядом, жестом, мимикой, т.е. с помощью различных систем кодов. Само сообщение может, в свою очередь, также принимать различные образы. Сообщению "красивый" украинец поставит в соответствие образ "гарный", англичанин - "beautiful". Представитель такой профессии, как связист - набором тире и точек, а Штирлиц - самым непостижимым образом. Если передача информации происходит в виде сообщения, то каждая система кодов - это знаковая система, иначе говоря - язык, который имеет свой алфавит, правила грамматики и т.д. Другое дело, что языки могут быть естественными (русский, английский и т.д.) или формальными (азбука Морзе, языки программирования, системы счисления, нотная азбука и т.д.). Принципиальное отличие их в том, что синтаксис естественных языков допускает исключения из правил, а в формальных - такие исключения недопустимы. В природе существует бесчисленное множество высокоупорядоченных систем. Это и снежинки, и кристаллы, и каждое растение, и любое живое существо — от простейшего одноклеточного до человека. Живые объекты отличаются от неживых способностью к размножению, росту, различным формам движения, приспособляемостью к внешней среде и т.д. В связи с этим, рассмотрим способы передачи информации на генетическом уровне, на основе клетки; и в других семиотических системах и направлениях – зоосемиотика, язык, математическая формула, паралингвистика и т.д. Установим фактическое использование кода, как семиотического средства, во всех простейших и сложных знаковых системах.
Код Код - это соответствие одних знаков (одной знаковой системы) другим (другой системе). Классические примеры известны из истории техники и литературы. Например, в рассказе А.Конан-Дойля "Пляшущие человечки" буквам английского алфавита соответствуют рисунки фигурок людей, а в рассказе А.Э. По "Золотой жук" - цифры и знаки (вот фрагмент шифра 53##+305))6*;4826)4#.)4#);806*;+8||6))8;]).
В телеграфном коде - азбуке Морзе - буквы и цифры закодированы в виде сочетания точек и тире, например, букве А соответствует • – , S – – – и т.д. В Международном своде сигналов буквы и цифры закодированы флажками, но кроме буквенного значения, каждый флажок имеет собственный смысл. Например: Флажки имеют названия, основанные на буквенном значении (так же, как мы передаем при плохой слышимости слово в виде последовательности имен: "Коля, Олег, Дима"). Но каждый флажок имеет и собственное значение, так, W (Whisky) обозначает "Требуется помощь!"
Генетический код Генетический код - это также соответствие одной знаковой системы (последовательность нуклеотидов в ДНК и РНК) другой (последовательность аминокислот в белке). Как пользоваться таблицей генетического кода? Таблица генетического кода
Nd | |||||||||||||||||||||||
1st | T | C | A | G | 3rd | ||||||||||||||||||
T | F Phe | S Ser | Y Tyr | C Cys | T | ||||||||||||||||||
F Phe | S Ser | Y Tyr | C Cys | C | |||||||||||||||||||
L Leu | S Ser | Ter | Ter | A | |||||||||||||||||||
L Leu | S Ser | Ter | W Trp | G | |||||||||||||||||||
C | L Leu | P Pro | H His | R Arg | T | ||||||||||||||||||
L Leu | P Pro | H His | R Arg | C | |||||||||||||||||||
L Leu | P Pro | Q Gln | R Arg | A | |||||||||||||||||||
L Leu | P Pro | Q Gln | R Arg | G | |||||||||||||||||||
A | I Ile | T Thr | N Asn | S Ser | T | ||||||||||||||||||
I Ile | T Thr | N Asn | S Ser | C | |||||||||||||||||||
I Ile | T Thr | K Lys | R Arg | A | |||||||||||||||||||
M Met | T Thr | K Lys | R Arg | G | |||||||||||||||||||
G | V Val | A Ala | D Asp | G Gly | T | ||||||||||||||||||
V Val | A Ala | D Asp | G Gly | C | |||||||||||||||||||
V Val | A Ala | E Glu | G Gly | A | |||||||||||||||||||
V Val | A Ala | E Glu | G Gly | G |
Например, есть фрагмент ДНК с такой последовательностью нуклеотидов:
A T G T C C G G A A C C
Первый триплет нуклеотидов (A T G) кодирует:
1. Смотрим столбец 1st, находим A, получаем широкую строку с четырьмя подстроками (третья).
2. Среди столбцов для второго нуклеотида (2nd) находим нужный (T); на пересечении найденных ячейка с 4 аминокислотами.
3. Конкретную аминокислоту находим при помощи правого столбца (3rd), в широкой строке, найденной в п.1, выбираем нужный из 4 нуклеотидов (G) и получаем узкую подстроку, на пересечении со столбцом (п.2) - искомая аминокислота (Met, Метионин).
Аминокислоты |
Нуклеотиды | |||
Глицин | G | Gly | A | Аденин |
Аланин | A | Ala | T | Тимин |
Валин | V | Val | G | Гуанин |
Лейцин | L | Leu | C | Цитозин |
Изолейцин | I | Ile | ||
Серин | S | Ser | ||
Треонин | T | Thr | ||
Тирозин | Y | Tyr | ||
Цистеин | C | Cys | ||
Метионин | M | Met | ||
Аспарагиновая кислота | D | Asp | ||
Аспарагин | N | Asn | ||
Глутаминовая кислота | E | Glu | ||
Глутамин | Q | Gln | ||
Аргинин | R | Arg | ||
Лизин | K | Lys | ||
Гистидин | H | His | ||
Фенилаланин | F | Phe | ||
Триптофан | W | Trp | ||
Пролин | P | Pro |
Примечание. Таблица генетического кода, представленная на странице имеет один недостаток. Хотя утверждается, что речь идет о ДНК (см.: тимин, а не урацил), на самом деле имеются в виду нуклеотиды информационной РНК. Смысловая нить ДНК, по которой синтезировалась иРНК, комплементарная приводимой. Но т.к. ДНК - двухцепочная молекула, вторая нить ДНК, комплементарная смысловой, имеет ту же последовательность нуклеотидов, что и иРНК:
ДНК | комплементарная нить | A T G T C C G G A A C C |
смысловая нить | T A C A G G C C T T G G | |
иРНК | A U G U C C G G A A C C |
Свойства генетического кода
Для "перевода" с языка азотистых оснований нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) на язык белков (последовательность аминокислот в полипептидной цепи) можно воспользоваться Таблицей генетического кода или онлайновой машиной-переводчиком (Translation Machine), созданной в Европейском институте биоинформатитки.
1. Триплетность - каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Три нуклеотида, являющиеся единицей кода, называются триплетом, или кодоном.
Генетический код не может быть одинарным, т.к. нуклеотидов ДНК всего 4, а аминокислот - 20.
Кодировать аминокислоты двумя нуклеотидами каждую также недостаточно, т.к. возможно только 42 = 16 вариантов. Следующий логически вариант - кодировать аминокислоту тремя нуклеотидами, т.к. возможно 43 = 64 варианта.
2. Триплеты не отграничены друг от друга, но есть сочетания нуклеотидов, обозначающих "точку", конец считывания - "стоп-кодоны".
3. Вырожденность - одна аминокислота может кодироваться несколькими разными триплетами.
Вырожденность является следствием триплетности кода, т.к. четыре нуклеотида, взятые по 3, могут закодировать 43 = 64 разных объекта, тогда как аминокислот всего 20.
4. Универсальность - генетический код одинаков для всех живых организмов на Земле, т.е. в клетке любого из существ одинаковая последовательность нуклеотидов будет кодировать ту же аминокислоту.
Впрочем, правильнее утверждать, что генетический код практически универсален, т.к. в некоторых генетических системах (например, в генах митохондрий и хлоропластов) есть некоторые отличия от стандартного кода, присущего организмам.
5. Неперекрываемость: каждый участок ДНК хранит информацию не более чем об одном белке. Иными словами, если участок ДНК кодирует белок, то не может кодировать (начиная с какого-нибудь другого нуклеотида) другой белок.
Правильнее утверждать, что генетический код практически неперекрываемый, т.к. у вирусов, у которых большое количество информации должно поместиться в небольшом фрагменте, наблюдается двойное, а у фага Х 147 - даже тройное перекрывание (небольшой участок входит одновременно в 3 разных гена).
Естественные «коды»
Биосемиотика
Биосемиотика - одно из новых понятий биологии, получившее достаточно широкое употребление на рубеже ХХ и ХХI веков. В процессе интеграции семиотики и биологии просматривается по меньшей мере три основных направления. Сопоставление смысла метаязыковых понятий и понятий физической теории информации, объяснение процессов кодирования и развёртывания биологической информации на биохимическом, биофизическом, молекулярно-генетическом и клеточном уровнях в семиотическом контексте и/или с использованием одноименных выражений, которые в последние десятилетия применяются как в семиотике, так и в естественнных науках (Р.Якобсон, 1996; K.Kull, 1990, 1993; A.Sharov, 1992; J.Hoffmeyer, 1997; В.И.Корогодин, В.Л.Корогодина, 2000). Это направление названо Т.А.Себеоком "эндосемиотическим" (Sebeok ,1976).[1] Известно, что процесс понимания текста предполагает одновременное уточнение и контекста сообщения, и правил кодирования информации. Новые цели биосемиотических исследований задают новые контексты. Очевидно, что нельзя требовать унификации терминологии, с помощью которой обсуждается, во-первых, семиотический статус генетического кода; во-вторых, моделирование знаковых процессов в ходе взаимодействия живых организмов и среды обитания; в-третьих, создается объяснительный принцип, претендующий на звание новой парадигмы в теоретической биологии. Вопреки широко распространенной точки зрения, которая предполагает, что в понятийном аппарате науки нет места метафорам, существует и другая точка зрения, которая представляется более аргументированной. Французский философ Винсент Декомб пишет: "Каждый раз, когда говорящий оказывается перед лицом неизвестного, он не знает, что сказать, поскольку этой неведомой ситуации в коде не соответствует ни одно сообщение, позволяющее довести её до другого. Что значит говорить? Если "что говорить" означает сказать что-то, что стоит того, чтобы его сказали, то кто же согласится довольствоваться кодом и обозначать свои наблюдения или свои желания, передавая одно из сообщений, которые код держит в резерве? Решение в этом случае состоит в передаче иного сообщения, нежели сообщение, предусмотренное соглашением, заставляя тем самым слова говорить совсем не то, что они обозначают в "сокровищнице языка" (Декомб, 2000, с. 94-95).[2] Основной проблемой современной биосемиотики, с точки зрения Э.Д.Владимирова и Д.П.Мозговой, является проблема трансформации генетического кода, универсального для данного биологического вида, в семиотические коды более высокой степени свободы. Генетический код представляет собой структурированную систему с однозначной референцией к другим формам кодирования: процессам транскрипции и трансляции. Универсальный генетический код оформлен как информационная система, в которой процессы декодирования не связаны с индивидуальными знаковыми коннотациями живого объекта, имеющими отношение к индивидуальному и групповому научению. Э.Д.Владимиров и Д.П.Мозгова полагают, что молекулярно-генетические процессы кодирования информации (Уотсон, 1967, Hoffmeyer, 1997) и некоторые этологические феномены - импринтинг (Lorenz, 1937, 1950), коммуникативное поведение животных, базирующееся на воздействии инстинктивных релизеров ( Lorenz, Tinbergen, 1938), "язык пчел" (Frisch, 1967) - могут быть описаны в форме семиотической системы, обладающей следующими свойстами: 1) "код предшествует сообщению";2) "код определяет все ситуации, в которых он может быть использован"; 3) "код независим от сообщения";4) "код независим от передающей стороны"; 5) "сообщение не может быть носителем чего-либо нового или непредвиденного"; 6) "совокупность возможных сообщений является конечной". Выше перечисленные требования, по мнению исследователя французского структурализма В. Декомба, могут быть предъявлены "инженерами по коммуникациям" к знаковым системам, прагматически ориентированным на передачу только такого сообщения, смысл которого задан заранее, "уже накоплен в языке" (Декомб, 2000). Помимо выше приведенных семиотических схем, животные осуществляют коммуникацию в виде безадресного сообщения, "записанного" в объектах и событиях внешней среды. Это сообщение оформляется в текст, последовательно считываемый животными-реципиентами в процессе их двигательной активности. В процессе восприятия знаковая информация актуализируется получателем в виде цепочки двигательных элементов.Сообщение может быть полисемичным - в пределах, заданных актуальной мотивацией животного-реципиента. Биосемиотик А.Шаров, разотождествляясь, по его мнению, "с позицией зоосемиотиков", указывает на способность животных обладать "врожденной знаковостью", которая "зашита в геноме". Он пишет: "Животные часто подают сигнал и ожидают ответа. Это значит, что сообщение имеет знаковый характер в момент передачи. Но знаковость не обязательно связана с договорным кодом. Помимо жизненного опыта индивидуума, существует жизненный опыт эволюционной линии, проходящей через тысячи и миллионы поколений, игнорирование эволюционного жизненного опыта - это основной недостаток зоосемиотики"[3].
Зоосемиотика
Системы коммуникации у животных составляют дин из аспектов этологии.
Например, последние открытия в области коммуникации у пчел, похоже, ставят под сомнение все, что мы знали раньше о вошедшем в поговорку "пчелином танце" и его значениях. Зоосемиотическое исследование может внести вклад в выявление коммуникативных универсалий, но оно также может привести к пересмотру представлений об интеллекте у животных и к выявлению начальных этапов конвенционализации.
Сигналы обоняния
Сигналы обоняния одного кода парфюмерных запахов (свежий, чувственный, мужской и т. д.) было бы достаточно, для того чтобы можно было говорить о возможностях коммуникации в этой области. Если искусственные запахи обладают прежде всего коннотативным значением, то у естественных запахов имеется ярко сраженное денотативное значение. В таком случае их можно было бы каталогизировать как "индексы" (запах горелого), но в упоминавшихся работах Холла по проссемике говорится, что во многих культурах личные запахи наделяются социальным смыслом, а это выходит рамки индексной коммуникации.
2020-03-19 | 215 | Обсуждений (0) |
5.00
из
|
Обсуждение в статье: Свойства генетического кода |
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓ |
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы